第38讲 电磁振荡 电磁波 传感器（复习课件）（全国通用） 2027年高考物理一轮复习讲练测

2027年高考一轮复习讲练测 物理 专题13 第38讲 高考复习 电磁振荡 电磁波 传感器 全国通用 目录 目录总览 路径指引 命题透视·考情前瞻 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 真题溯源·考向感知 对标素养，研判高考命题趋势 搭建知识框架，构建系统思维 拆解核心考点，归纳解题范式 溯源真题逻辑，感知高考考向 考点一 电磁振荡 考点二 电磁波和电磁波谱 考向破译 考向1 电磁振荡物理量的变化 重 考向2 LC振荡电路的周期和频率 知识解构 知识点1 电磁场理论 知识点2 电磁波和电磁波谱 考向破译 考向1 电磁波 考向2 电磁波谱重 知识解构 知识点1 电磁振荡物理量的变化 知识点2 LC振荡电路的周期和频率 知识解构 知识点1 传感器的核心元件 知识点2 传感器的分类 考向破译 考向1 物理传感器的应用 考向2 化学传感器的应用 考点三 传感器 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 命题透视·考情前瞻 核心考点 考频 2026 2025 2024 电磁振荡 中频 2026·上海卷 2025·浙江卷 2025·江苏卷 2025·上海卷 —— 电磁波 电磁波谱 低频 2026·浙江卷 2025·四川 2024·浙江卷 传感器 高频 2026·甘肃卷 2026·河北卷 2026·四川卷 2026·湖南卷 2025·海南卷 2025·江西卷 2025·浙江卷 2025·河北卷 2025·河南卷 2025·云南卷 2024·贵州卷 2024·北京卷 2024·河北卷 2024·浙江卷 对标素养，研判高考命题趋势 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考情分析 题型与考向：1.题型：选择题非选择题 2.考向：该模块以选择题考查为主，偶出实验填空小问，难度低，属基础识记理解类考点。(1)电磁振荡：多为单选，考查LC振荡充放电状态判断、q/i变化、电场能磁场能转化、振荡周期公式理解；常结合图像，少复杂计算，侧重过程辨析。(2)电磁波：以概念辨析选择题为主，考查麦克斯韦电磁场理论、电磁波谱波段特点与应用、波速波长频率关系；常结合现代科技情境，侧重识记。(3)传感器：两类考法，一为选择题辨析传感器工作原理；二为实验题填空，结合热敏、光敏电阻考查简单电路分析与信号转换逻辑，不考复杂电路计算。 情境与立意： 多选用生活实践、现代科技情境，包括生活中无线通信、红外测温、自动感应装置，科技领域遥感探测、航天通信、智能传感设备，LC振荡采用简化模型、图像探究类学习情境；情境仅做背景包装，不设复杂干扰条件，立足基础概念辨析，弱化复杂计算，考查学生提取信息、转化物理模型的能力，落实物理观念，引导认识电磁技术价值，体现物理与科技的联系，侧重基础性素养评价。 复习目标 1. 夯实基础知识，厘清 LC 电磁振荡过程、麦克斯韦电磁场理论、电磁波谱以及常见传感器元件的核心概念，辨别易混淆表述。 2. 能结合图像、科技生活情境，对电磁振荡、电磁波、传感器相关问题做定性分析，规避简单公式误用误区。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 知识解构 知识点01 电磁振荡物理量的变化 考向破译 01 考点一 电磁振荡 1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示) 知识解构 知识点01 电磁振荡物理量的变化 考向破译 01 考点一 电磁振荡 2.板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示) u、EE规律与q－t图像相对应；EB规律与i－t图像相对应。 知识解构 知识点01 电磁振荡物理量的变化 考向破译 01 考点一 电磁振荡 3.各物理量变化情况一览表 时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 知识解构 知识点02 LC振荡电路的周期和频率 考向破译 01 考点一 电磁振荡 1.明确T＝2π，即T取决于L、C，与极板所带电量、两板间电压等无关。 2.明确电感线圈的自感系数L及电容器的电容C由哪些因素决定。L一般由线圈的大小、形状、匝数及有无铁芯决定，平行板电容器的电容C由公式C＝可知，与电介质的介电常数εr、极板正对面积S及板间距离d有关。 【例1】如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，时的电流方向如图甲中标示，则（　　） A．0至0.5s时间内，电容器在放电 B．在时，P点比Q点电势高 C．1.0s至1.5s时间内，电场能正在转变成磁场能 D．1.5s至2.0s时间内，电容器的上极板的正电荷在减少 知识解构 考向1 电磁振荡物理量的变化 考向破译 01 考点一 B 电磁振荡 【变式训练1】电动牙刷普遍采用电磁感应式无线充电技术，其充电底座内部的振荡电路产生高频交变磁场，牙刷内的接收线圈感应出电动势给电池充电。下图为充电底座内部的LC振荡回路的示意图。某时刻LC振荡电路中磁场方向如图所示，且电容器下极板带正电，则该时刻（     ） A．振荡回路的电流正在增大 B．电容器中的电场能正在增大 C．线圈中的磁通量变化率正在增大 D．电容器极板间的电势差正在增大 知识解构 考向1 电磁振荡物理量的变化 考向破译 01 考点一 A 电磁振荡 根据磁场方向可知，电路中电流的方向为顺时针方向，又因电容器的下极板带正电，说明电容器正在放电，电场能向磁场能转化，电容器极板间的电势差正在减小，振荡回路的电流正在增大 【例2】为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源或线圈L相连，如图所示。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流。那么（     ） A．若罐中的液面上升，振荡电流的频率变大 B．若罐中的液面下降，振荡电流的周期变大 C．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电场能先增加后减小 D．当S从a拨到b之后的四分之一周期内，回路中的电流增大，L的自感电动势变小 知识解构 考向2 LC振荡电路的周期和频率 考向破译 01 考点一 D 电磁振荡 在S从a拨到b之后的四分之一个周期内，电容器处于放电过程，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，通过线圈的电流逐渐增大，线圈L的磁场逐渐增大，但电流的变化率逐渐减小，所以线圈L的自感电动势变小 【变式训练2·变情境】图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电路如图乙，则下列有关说法正确的是（　　） A．t1时刻电容器间的电场强度为最小值 B．t2时刻电容器放电过程结束，电场能最小 C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大 D．从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈 知识解构 考向2 LC振荡电路的周期和频率 考向破译 01 考点一 A 电磁振荡 时间内，电流逐渐减小，线圈中磁场能减小，电容器中电场能增大，电容器处于充电过程，时刻电容器充电过程结束，电场能最大 知识解构 知识点01 电磁场理论 考向破译 02 考点二 电磁波和电磁波谱 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 知识解构 知识点01 电磁场理论 考向破译 02 考点二 电磁波和电磁波谱 2.电磁波与机械波的比较 电　磁　波 机　械　波 产　生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生 波的特点 横波 纵波或横波 波　速 在真空中等于光速c=3×108 m/s,在介质中与频率有关 与介质有关,与频率无关 是否需要 介质 不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播) 能量传播 电磁能 机械能 知识解构 知识点02 电磁波谱 考向破译 02 考点二 电磁波和电磁波谱 1.电磁波谱的排列：按波长由长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 2.不同电磁波的特点及应用   特点 用途 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 【例1】2025年11月1日，神舟二十一号航天员乘组顺利入驻“天宫”。神舟二十一号乘组可在空间站观看直播，同时收到视频和音频信息，下列关于电磁波和声波的说法正确的是（　　） A．电磁波不具有能量 B．电磁波和声波都可以在真空中传播 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波 D．5G网比4G网传输数据快，是因为5G的电磁波在真空中传播速度更快 知识解构 考向1 电磁波 考向破译 02 考点二 电磁波和电磁波谱 C 【变式训练1·变考法】科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，下图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的旋钮来选择自己想要收听的电台，当前收音机正在接收武汉交通广播电台（FM89.6）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．通过调节收音机上的旋钮来选择电台的过程叫做调频 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听武汉音乐广播电台（FM101.8），则需要将收音机中可调电容器的电容调小 知识解构 考向1 电磁波 考向破译 02 考点二 电磁波和电磁波谱 D 【例2】红外线测温仪与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、防交叉感染、测温效率高等特点，下列说法正确的是（　　） A．当人体温度超过36.8 ℃时才向外辐射红外线 B．红外线属于电磁波，其波长大于紫外线的波长 C．红外线除了用来做测温仪，还可以用来进行杀菌消毒 D．晚上的时候，我们看到淡淡的红光，那就是红外线 知识解构 考向2 电磁波谱 考向破译 02 考点二 B 电磁波和电磁波谱 【变式训练2·变考法】电磁波在日常生活和生产中被广泛应用，下列说法正确的是（    ） A．验钞机使用红外线照射钱币使荧光物质发光来鉴别真伪 B．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是射线 C．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在 D．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 知识解构 考向2 电磁波谱 考向破译 02 考点二 D 电磁波和电磁波谱 知识解构 知识点01 传感器的核心元件 考向破译 03 考点三 传感器 1.敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。 2.转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。 3.信号调整与转换电路：能把输出的微弱的电信号放大的部分。 知识解构 知识点02 传感器的分类 考向破译 03 考点三 传感器 项目 工作原理 举例 物理传感器 利用物质的物理特性或物理效应制作而成 力传感器、磁传感器、声传感器等 化学传感器 利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号 离子传感器、气体传感器等 生物传感器 利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质 酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等 【例1】某种感温式火灾报警器如图1所示，其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为滑动变阻器，R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是（     ） A．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压减小 B．警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小 C．通过定值电阻R1的电流过高时，报警装置就会报警 D．通过定值电阻R1的电流过低时，报警装置就会报警 知识解构 考向1 物理传感器的应用 考向破译 03 考点三 C 传感器 当发生火灾时，温度升高，减小，副线圈电流增大，即通过定值电阻的电流增大。题目指出“环境温度升高达到预设值时触发报警”，说明是当电流增大到某一特定值（即电流过高）时报警 知识解构 考向1 物理传感器的应用 考向破译 03 考点三 减小 传感器 【变式训练1】某小组利用热敏电阻制作控温箱，利用热敏电阻和双控电磁继电器实现温度自动调节。 (1)实验前利用如图甲所示的电路探究热敏电阻的温度特性，恒流源输出的电流恒为10.0mA，测得热敏电阻两端的电压U随温度T的变化图像如图乙所示。根据图像可以判断，该热敏电阻的阻值随着温度的升高而______（填“增大”或“减小”），不考虑电压表内阻影响，根据图像可得温度为时热敏电阻的阻值为______kΩ（结果保留三位有效数字）；如果考虑电压表内阻的影响，热敏电阻阻值的测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）。 1.10 偏小 (2)控温电路如图丙，电磁继电器由电动势（内阻不计）的电源供电，线圈电阻。当电流时，衔铁向下吸合；当电流时，衔铁在弹簧弹力的作用下向上运动与上端触点接通。滑动变阻器用于校准触发温度。为实现温度时断开加热，加热器应接在______（填“AB”或“CD”）间，为保证实验正常进行和方便调节，则的最大值应选择______Ω（填“50”“300”或“1000”）。 知识解构 考向1 物理传感器的应用 考向破译 03 考点三 AB 传感器 300 知识解构 考向1 物理传感器的应用 考向破译 03 考点三 传感器 【答案】(1) 减小 1.10 偏小 (2) 300 【详解】（1）[1]电流保持不变，根据欧姆定律，电压越高，电阻越大，由乙图可知温度升高，热敏电阻两端的电压降低，电阻减小； [2]温度为时，电压表示数为，电流，根据欧姆定律 [3]若考虑电压表内阻的影响，则该测量值为电压表和热敏电阻的并联值，因此测量值小于真实值。 （2）[1]温度越高，阻值减小，流过线圈电流会增大，因此加热器应接在间。 [2]根据闭合电路欧姆定律，当电流为20mA时，回路总电阻 温度在时，热敏电阻的阻值为，线圈电阻，理论上接入电路的阻值应为，所以为了保证既安全又方便调节，滑动变阻器的阻值应选择。 【例2】为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召，某同学设计了一种烟雾报警装置，其工作原理电路图如图甲所示，电源电压恒为12V，内阻不计，R2为定值电阻，阻值为20Ω，R1为烟雾传感器，它的阻值与空气中烟雾浓度的关系如图乙所示，当空气中烟雾浓度达到15%时，电路发出警报。则（　　） A．电流表示数为0.3A时，电路发出警报 B．当烟雾浓度为2.5%时，R2的功率约为0.8W C．空气中烟雾浓度升高，电流表示数变小 D．若需要降低烟雾报警的最低浓度，可以将R2换成阻值更大的电阻 知识解构 考向2 化学传感器的应用 考向破译 03 考点三 B 传感器 若降低报警浓度，即烟雾浓度更小、R1更大，要使总电阻对应的电流仍达到报警电流，需减小R2。 知识解构 考向2 化学传感器的应用 考向破译 03 考点三 变大 传感器 【变式训练2】在密闭空间（如空间站等）生活的人需要时刻检测氧气的浓度，以保证人能正常生活和工作。某同学购买了一款电阻型氧气传感器，并设计了如图（a）所示的电路来探究该氧气传感器的工作特性，已知电源电动势为（内阻不计），电阻箱阻值变化范围。 (1)该同学查得该传感器电阻的阻值随氧气浓度的变化关系如图（b）所示，则当氧气浓度变大时，图（a）中电压表的示数将_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)该同学测得当气室中氧气浓度为8%时，电压表的示数为0.8V，则电阻箱R的阻值应为R=_____Ω。 400 (3)当氧气浓度低于18%时，人会处于缺氧状态，从而对人的生命产生威胁。为保障人的生命安全，该同学设定当电压表的示数超过1.5V时，将触发报警装置，则应将电阻箱的阻值调整为R=_______Ω。 (4)为使报警效果更好，该同学将图（a）所示的电路改造成了如图（c）所示的报警电路图，其中灯泡L的电阻为，两端电压不低于1.5V时会发出绿光，表明氧气浓度不低于18%。当灯泡正常发光时，光控开关P断开，否则便会接通，蜂鸣器发出报警声。 ①图（c）的虚线框内是由氧气传感器和电阻箱组成的电路，请将该电路补充完整_____； ②此时电阻箱的阻值应调整为R=_______Ω。 知识解构 考向2 化学传感器的应用 考向破译 03 考点三 480 传感器 93.0 知识解构 考向2 化学传感器的应用 考向破译 03 考点三 传感器 【详解】（1）由图（b）可知，氧气浓度增大时传感器电阻减小。与串联，电压表测两端电压，不变，减小时电路中的电流增大，故电压表示数变大。 （2）由图（b）读得，当时，由串联电路电压关系有解得 （3）由图（b）读得，当时，按题意以作为报警临界点，令电压表示数为，有，解得 （4）[1]将与并联后再与灯泡串联，将蜂鸣器与光控开关串联接在电源两端。氧气浓度降低时增大，并联部分的电阻增大，灯泡两端电压减小；灯泡熄灭时接通，蜂鸣器报警。 [2]当时，灯泡恰好正常发光时，并联部分两端电压由串联电路电压关系得，由与并联可得，解得 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 D 1．（2025·浙江·高考真题）如图所示的LC振荡电路，能减小其电磁振荡周期的措施是（　　） 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 A 2．（2025·江苏·高考真题）如图所示．将开关S由a拔到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图象是（     ） 2027年高考一轮复习讲练测 $